基于DSP控制的三电平变频器的研究
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通过控制开关管Ｖｉ１、Ｖｉ２、Ｖｉ３、Ｖｉ４（其中ｉ＝ａ、ｂ、ｃ） 的开通和关断可以在该ｉ桥臂输出三种不同的电平，即Ｕｄｃ／２、０、－ Ｕｄｃ／２。当一个桥臂上Ｖｉ１、Ｖｉ２ 两管导通，Ｖｉ３、Ｖｉ４两管关断时，开关状态Ｓｉ为１，桥臂输出电压为Ｕｄｃ／２；Ｖｉ２、Ｖｉ３两管导通，Ｖｉ１、Ｖｉ４两管关断时，开关状态Ｓｉ为０，桥臂输出电压为０；Ｖｉ３、Ｖｉ４两管导通，Ｖｉ１、Ｖｉ２两管关断时，开关状态Ｓｉ为－１，桥臂输出电压为－ Ｕｄｃ／２，每相的开关状态有３种即１、０、－１。因此三相三电平逆变器有２７ 种开关状态，其中有效的有１９种，称为基本电压空间矢量。按照空间矢量幅值大小可分把基本电压空间矢量为四类：零电压空间矢量（零矢量）ｖ０；小电压空间矢量（小矢量）ｖ１、ｖ４ 、ｖ７、ｖ１０、ｖ１３、ｖ１６；中电压空间矢量（中矢量）ｖ３、ｖ６、ｖ９、ｖ１２、ｖ１５、ｖ１８；大电压空间矢量（大矢量）ｖ２、ｖ５、ｖ８、ｖ１１、ｖ１４、ｖ１７。其中零电压空间矢量对应三个开关状态（１ １ １）、（０ ０ ０）、（－１ －１ －１），每个小电压空间矢量都有两种开关状态，电压空间矢量图如图４所示。
在进行电机调速时，要获得良好的性能指标，须保持磁通量椎ｍ额定不变。如果磁通太弱就没有充分利用电机的铁芯，是一种浪费；如果过分增大磁通，又会使铁芯饱和，过大的励磁电流使绕组过热而损坏电机。
三相异步电动机的每相电动势的有效值为
要保持磁通量额定不变，变频调速中须维持Ｅ／ｆ＝ 常数。但是，电机定子气隙电势难以直接测量、控制。
因此，变频器要维持恒磁通，只要使Ｕ与ｆ成比例改变即可。该控制方式简称恒Ｕ／ｆ控制。
３ 控制策略
３．１ 系统的控制结构
普通变频器一般采用速度开环变压变频控制，如图５所示。
３．２ ＤＳＰ的选型
ＤＳＰ是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的ＤＳＰ指令，可以用来快速地实现各种数字信号处理算法。
为了满足三电平逆变器的控制要求和ＳＶＰＷＭ控制算法运算量大及实时电压、电流检测、分析和计算的特点，结合本系统需要较强的数字信号处理能力和ＤＳＰ应用普及程度，ＤＳＰ选用ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７Ａ。
３．３ 系统的软件设计
为了获得良好的运行效果，合理地编制控制软件是十分重要的。在软件设计时，为了调试方便，系统软件采用模块化结构，即每一模块完成一定的功能。程序由主程序、ＡＤＣ中断服务子程序、功率驱动保护（ＰＤＰＩＮＴ）中断服务子程序和ＰＷＭ 中断服务子程序组成，其流程图如图６和７所示。
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